[发明专利]基于转基因理论的工业产品智能设计方法

说明书

本发明公开了一种基于转基因理论的工业产品智能设计方法，用于解决现有工业产品设计方法实用性差的技术问题。技术方案是运用行为及人机工效分析系统MVTA获取不同实验者对于产品的感性知识，根据实验者对于目标产品及不同种群产品的视知觉特点，分析实验者对产品形态要素的辨识规律并获取引起消费者意象变化的形态元素。采用基于Matlab的产品形态基因编码方法，将产品基因进行形态拟合，并得到基因的函数表达式，通过基因的图形学特性，使最终经过编码的基因包含良好的心理感知和几何信息。本发明运用生物学的基因优选与转基因方法，实现产品形态的创新和对原有形态的继承，最终达到不同产品形态曲线间的融合和创新，实用性好。

技术领域

本发明涉及一种工业产品设计方法，特别涉及一种基于转基因理论的工业产品智能设计方法。

背景技术

文献“基于进化思想的汽车造型优化设计方法研究，中国机械工程，2014，Vol25(11)，p1517-1523”公开了一种产品进化设计方法。该方法结合遗传算法等工程方法和交互式评价等设计方法，提出一种整合了工程方法和造型方法的汽车造型优化设计方法。方法整体以进化思想为指导，首先将汽车造型设计问题映射到数学模型上，利用遗传算法生成新设计方案，并以多目标设计空间来约束生成的设计方案，再以目标车型的造型意象为标杆，采用交互式评价方式评价输出的设计方案，并将评价结果作为适应度代入遗传算法中继续迭代直至设计方案符合设计的迭代终止条件，最终形成一个综合解决多方问题的汽车造型多目标优化设计方法，具备一定的合理性和可行性。文献所述方法主要是一种面向主观评价的交互进化，人类仅仅参与进化产生方案的评价，并没有介入到方案解的产生与搜索过程。因此，进化设计虽然借助生物进化的思想和原理来产生或搜索方案解，改变了计算机只擅长处理数值计算的状况，增加了计算机处理大规模复杂问题的自动求解能力，但由于目前人工智能的局限性，设计或求解问题时涉及到的大量隐性设计知识与经验只能为人类智能所拥有，无法显性化并由计算机识别和运用，导致进化设计仍然无法完全模拟人脑中的求解方法进行产品最佳方案的搜索。

发明内容

为了克服现有工业产品设计方法实用性差的不足，本发明提供一种基于转基因理论的工业产品智能设计方法。该方法运用行为及人机工效分析系统MVTA、生理多导仪设备获取不同实验者对于产品的感性知识，根据实验者对于目标产品及不同种群产品的视知觉特点，分析实验者对产品形态要素的辨识规律并获取引起消费者意象变化的形态元素。采用基于Matlab的产品形态基因编码方法，将产品基因进行形态拟合，并得到基因的函数表达式，通过基因的图形学特性，使最终经过编码的基因包含良好的心理感知和几何信息。本发明运用生物学的基因优选与转基因概念和方法，以产品的形态特征作为研究对象，研究产品形态曲线的编码方式，形态基因的转移、变异、重组产生新个体的方法，实现产品形态的创新和对原有形态的继承，最终达到不同产品形态曲线间的融合和创新，实用性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种基于转基因理论的工业产品智能设计方法，其特点是包括以下步骤：

步骤一、构建意象模糊相关的形态基因数据库。

采用三维坐标测量仪或结构光栅扫描仪对静态基因进行参数捕捉，获取静态基因的三维数字模型。

运用图形学三视图坐标转化矩阵，将三维数字模型转化为二维视图，并对二维视图进行降噪，实现空间中静态基因的提取和三视表达。

运用Matlab将产品基因进行形态拟合，得到基因的函数表达式，对产品形态基因进行编码。